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强降雨下二蛮山高速滑坡形成机制及运动机理研究-手机知网

发布日期:2019-08-23 04:45   来源:未知   阅读:

  近几十年来,在世界范围内陆续发生过许多大规模的高速滑坡活动,因其体积大、发生突然、运动速度快、破坏能力强,给人类带来了巨大灾害。强降雨诱发的高速滑坡较为常见,其形成机制和运动机理一直受学术界及工程界所关注,同时也是地质灾害防治中的一大难题。2010年7月27日凌晨,四川省汉源县万工集镇后山二蛮山因持续暴雨而突发高位高速滑坡-碎屑流,最大滑程约1.4 km,约48万m3的崩滑体向南西下滑形成高速碎屑流,铲刮右侧玄武岩表层堆积体及原始沟床堆积物,运动约548m后,剧烈撞击沟谷中段深大沟槽左侧灰岩山体后,一部分因强烈碰撞作用停止堆积;一部分碎屑流因本身直进性翻出沟道致使位于左岸双合村的20名村民遇难,另一部分碎屑流撞击后向西偏转约18°后继续表现为碎屑流高速下滑,填平原始沟床及排导设施,最终在集镇后侧山坡平坦处停止堆积。主滑结束半小时后,大沟槽上堆积体在重力作用下沿着主滑方向发生二次滑动,因主滑体抬高作用,后期碎屑物质运动更远,滑程约908m,最终导致万工集镇部分房屋遭受倾倒破坏。该滑坡灾害兼具高位高速短程和远程的双重特点,以滑坡-碎屑流与山体碰撞处为界,滑源区至碎屑流与左侧灰岩山体碰撞处(部分碎屑流受碰撞影响停止堆积)的局部滑坡运动过程为短程运动阶段;而将滑坡-碎屑流与山体碰撞处至滑坡前缘推倒房屋受阻停止堆积的运动过程为远程运动阶段。因此,二蛮山高速滑坡具有很强的典型性,对其深入探讨研究并寻求规律,无疑对丰富和完善滑坡动力学理论和实践具有重要意义。本文以强降雨作用诱发的二蛮山高速滑坡为研究原型,在详细调查与收集滑坡各项地质资料的基础上,系统而全面的开展了强降雨下高速滑坡形成机制及运动机理方面的研究工作。论文主要研究成果和创新点如下:1、选取国内外典型的高速滑坡进行了详尽的刻画描述,归纳总结了高速远程、短程滑坡各自共性特征,试图从地质背景、形成条件上分析了强降雨下高速滑坡的形成原因,寻求高速远程滑坡和短程滑坡在运动过程上差异性;2、分析研究了强降雨下滑坡启动形成机制,提出了强降雨诱发高速滑坡主要是由于降雨入渗,形成“变形破坏效应链”所致的观点。“变形破坏效应链”包括高位能效应、滑坡启动效应、滑坡加速效应及滑面低阻效应,各个效应之间相辅相成,共同触发了高速滑坡的剧动启程。在此基础上,对滑坡边坡进行了稳定性分析,提出了高速滑坡边坡失稳的灾变模型,并导出了强降雨型高速滑坡启动临界条件;3、明确提出了高速滑坡在启程阶段经历“启动-加速-启程”的连续活动过程,区分了高速滑坡启程阶段中的启动速度和启程速度,论述了两者之间的相互关系,并引入“弯曲梁”模型分别推导出高速岩质滑坡启动速度和启程速度的计算公式;4、准确刻划并分析了二蛮山高速滑坡短程、远程运动过程,详细论述了高速滑坡运动过程特有的运动效应,包括临空抛射效应、沿路铲刮裹挟效应、碎屑流块体内部碰撞效应、碎屑流与山体碰撞效应及碰撞后碎屑流底部“滚轴”远程效应,并对不同运动过程下滑坡堆积体的地质结构特征及稳定性进行了比较;5、野外对二蛮山高速滑坡沿途运动全过程堆积物进行颗粒分析,统计了高速滑坡在纵向、横向不同位置处的颗粒分析结果,掌握了高速滑坡运动过程中堆积物的平面分布特征,并探索了滑坡不同运动阶段的颗粒变化规律;6、采用先进的UDEC数值模拟软件模拟再现了二蛮山高速滑坡启动-运动全过程,验证并丰富了强降雨下高速滑坡形成机制及运动机理理论结果。



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